STM32中断及NVIC概述

只看该作者 · 2021-12-30 22:11

参考资料《STM32F4xx 中文参考手册》第十章-中断和事件、《 ARM Cortex™-M4F 技术参考手册》-4.3 章节：NVIC 和 4.4章节：SCB—4.4.5的 AIRCR。

对51单片机有一定了解的都知道51单片机有5个中断源，2个优先级，通过对IP这个寄存器赋值来进行中断优先级的处理而STM32的中断非常强大，每个外设都可以产生中断，那么STM32如何进行中断优先级的分配呢，这时就用到了NVIC(嵌套向量中断控制器)，支持为数众多的系统异常和外部中断。

只看该作者 · 2021-12-30 22:27

下表即为STM32F42系列的中断向量表（了解即可），即中断类型

只看该作者 · 2021-12-30 22:31

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只看该作者 · 2021-12-30 22:50

灰色部分即为内核的系统异常，灰色以外的其他部分即为片上所有外设可以产生的中断。priority值越小，优先级越高。

NVIC(Nested Vectored interrupt controller)嵌套向量中断控制器，控制着整个芯片中断相关的功能，通过对NVIC寄存器进行配

置可以实现对内核和片上外设的中断的控制。但是各个芯片厂商在设计芯片的时候会对 Cortex-M4内核里面的 NVIC进行裁剪，

把不需要的部分去掉，所以说 STM32的 NVIC 是 Cortex-M4的 NVIC 的一个子集，只是用到了NVIC的一部分功能，其余的保留

以后备用。

只看该作者 · 2021-12-30 22:57

NVIC 结构体定义，来自固件库头文件：core_cm4.h

typedef struct {
__IO uint32_t ISER[8]; // 中断使能寄存器
uint32_t RESERVED0[24];
__IO uint32_t ICER[8]; // 中断清除寄存器
uint32_t RSERVED1[24];
__IO uint32_t ISPR[8]; // 中断使能悬起寄存器
uint32_t RESERVED2[24];
__IO uint32_t ICPR[8]; // 中断清除悬起寄存器
uint32_t RESERVED3[24];
__IO uint32_t IABR[8]; // 中断有效位寄存器
uint32_t RESERVED4[56];
__IO uint8_t IP[240]; // 中断优先级寄存器(8Bit wide)
uint32_t RESERVED5[644];
__O uint32_t STIR; // 软件触发中断寄存器
} NVIC_Type;

只看该作者 · 2021-12-30 22:58

挂起：当置位中断挂起寄存器的时候，相应的中断将会被挂起，这是这个中断将不会立即执行，而是等待可执行的时候再执行；

比如高低级别的中断同时产生，就先挂起低级别的中断，等高级别的中断执行完毕，解除并执行低级中断

在配置中断的时候我们一般只用 ISER、ICER 和 IP 这三个寄存器，ISER用来使能中断，ICER用来失能中断，IP 用来设置中断

只看该作者 · 2021-12-30 22:58

优先级。

优先级定义

在 NVIC 有一个专门的寄存器：中断优先级寄存器 NVIC_IPRx（在 F429 中，x=0...90）用来配置外部中断的优先级，IPR宽度为

8bit，原则上每个外部中断可配置的优先级为0~255，数值越小，优先级越高。但是绝大多数 CM4芯片都会精简设计，以致实际

上支持的优先级数减少，在 F429中，只使用了高 4bit，如下所示：

只看该作者 · 2021-12-30 22:59

用于表达优先级的这 4bit，又被分组成抢占优先级和子优先级。如果有多个中断同时响应，抢占优先级高的就会抢占抢占优先

级低的优先得到执行，如果抢占优先级相同，就比较子优先级。如果抢占优先级和子优先级都相同的话，就比较他们的硬件中断

编号(position)，编号越小，优先级越高。

只看该作者 · 2021-12-30 22:59

优先级的分组由内核外设 SCB的应用程序中断及复位控制寄存器 AIRCR的PRIGROUP[10:8]位决定，F429分为了 5组，具体如

下：主优先级=抢占优先级，x代表主优先级位数，y代表子优先级位数。

只看该作者 · 2021-12-30 23:00

只看该作者 · 2021-12-30 23:02

设置优先级分组可调用库函数 NVIC_PriorityGroupConfig() 实现，有关 NVIC 中断相关的库函数都在库文件 misc.c 和 misc.h

中。

只看该作者 · 2021-12-30 23:03

中断优先级分组库函数

只看该作者 · 2021-12-30 23:03

复制

/**

* 配置中断优先级分组：抢占优先级和子优先级

* 形参如下：

* [url=home.php?mod=space&uid=2817080]@ARG[/url] NVIC_PriorityGroup_0: 0bit for 抢占优先级

*                            4 bits for 子优先级

* @arg NVIC_PriorityGroup_1: 1 bit for 抢占优先级

*                            3 bits for 子优先级

* @arg NVIC_PriorityGroup_2: 2 bit for 抢占优先级

*                            2 bits for 子优先级

* @arg NVIC_PriorityGroup_3: 3 bit for 抢占优先级

*                            1 bits for 子优先级

* @arg NVIC_PriorityGroup_4: 4 bit for 抢占优先级

*                            0 bits for 子优先级

* @注意 如果优先级分组为 0，则抢占优先级就不存在，优先级就全部由子优先级控制

*/

void NVIC_PriorityGroupConfig(uint32_t NVIC_PriorityGroup)

{

 // 设置优先级分组

 SCB->AIRCR = AIRCR_VECTKEY_MASK | NVIC_PriorityGroup;

 }

只看该作者 · 2021-12-30 23:05

优先级分组真值表